中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

JB 5439-91

壓縮機(jī)球墨鑄鐵零件的超聲波探傷

1主題內(nèi)容與適用范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀所進(jìn)行的探傷方法和缺陷等級(jí)分類。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于壓縮機(jī)球墨鑄鐵零件（以下簡稱“工件”）和其他類似部件的超聲波探傷。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

    ZB Y230      A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件

    ZB 04 001     A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法

    JB 3111       無損檢測(cè)名詞術(shù)語

3術(shù)語

3.1 透聲性

    超聲縱波垂直入射到測(cè)試面與底面平行的無缺陷工件時(shí)，聲波在其中往返一次所引起的聲壓降，單位為分貝(db)。

3.2 本標(biāo)準(zhǔn)其他術(shù)語按JB3111的規(guī)定。

4探傷人員

    壓縮機(jī)球墨鑄鐵零件探傷應(yīng)由具有一基礎(chǔ)知識(shí)和球墨鑄鐵件探傷經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)考核取得有關(guān)部門認(rèn)可的資格證書者擔(dān)任。

5探傷器材

5.1 探傷儀

5.1.1 采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀，其頻率范圍應(yīng)在1~5MHz之間。

5.1.2 儀器至少應(yīng)在滿刻度的75%范圍內(nèi)呈線性顯示，垂直線性誤差不得大于5%。

5.1.3 儀器的水平線性、分辨力和衰減器的精度等指標(biāo)均應(yīng)符合ZB Y230的有關(guān)規(guī)定。

5.2 探頭

5.2.1 縱波直探頭的晶片直徑應(yīng)在10~30mm之間，工作頻率為1~5MHz，頻率誤差為±10%。

5.2.2 橫波斜探頭的晶片面積應(yīng)在100~400mm^２，K值一般取1~3。

5.2.3 縱波雙晶直探頭晶片之間的聲絕緣必須良好。

5.3 儀器系統(tǒng)的性能

    儀器系統(tǒng)的靈敏度余量和分辨力應(yīng)按照ZB J04 001的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

5.3.1 在工作頻率下，縱波直探頭的靈敏度余量不得低于30dB，橫波斜探頭的靈敏度余量按附錄A（補(bǔ)充件）A1.2條的規(guī)定。

5.3.2 在工作頻率下，縱波直探頭的分辨力不得低于20dB，橫波斜探頭的分辨力不得低于15dB。

5.4 試塊

    標(biāo)準(zhǔn)試塊用碳鋼或低合金鋼鍛件材料制作，不允許存在大于等于φ2mm平底孔當(dāng)量的缺陷。

5.4.1 縱波直探頭采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊

5.4.1.1 工件探測(cè)距離大于等于1.6倍近場(chǎng)區(qū)，應(yīng)采用縱波直探頭。

5.4.1.2 縱波直探頭探傷采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊的形狀和尺寸按圖1和表1。

圖1

                                      表1                                 mm

5.4.2  縱波雙晶直探頭采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊

5.4.2.1 工件探測(cè)距離小于1.6倍近場(chǎng)區(qū)，應(yīng)采用縱波雙晶直探頭。

5.4.2.2 縱波雙晶直探頭探傷采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊開頭和尺寸按圖2和表2。

圖2

                                       表2                               mm

5.4.3 橫波斜探頭探傷采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊的形狀和尺寸應(yīng)按附錄A中A1.3條及圖A1的規(guī)定。

5.4.4 探傷面是曲面時(shí)，應(yīng)采用與工件曲率半徑相同或接近(0.7~1.1倍)的對(duì)比試塊來測(cè)定由于曲率不同而引起的聲能損失，其形狀和尺寸按圖3及表1。

圖3

5.5  耦合劑

    可采用機(jī)油、甘油、油脂等透聲性能好，且不損害工件的耦合劑。

6  探傷時(shí)機(jī)及準(zhǔn)備工作

6.1  探傷原則上應(yīng)安排在*終熱處理后進(jìn)行，若因熱處理后工件形狀不適于超聲探傷，也可將探傷安排在熱處理前，但熱處理后，仍應(yīng)對(duì)其進(jìn)行盡可能完全的探傷。

6.2  工件應(yīng)在外觀檢查合格后，方可進(jìn)行超聲探傷，所有影響超聲檢測(cè)的物質(zhì)都應(yīng)予以**。

6.3 探傷面的表面粗糙度值應(yīng)為Ra3.2μm。

7  探傷方法

    工件超聲探傷以縱波直探頭和縱波雙晶直探頭為主要探傷方法。如因受工件形狀和缺陷方向的限制，無法單獨(dú)用縱波探傷進(jìn)行有效的檢測(cè)，經(jīng)供需雙方協(xié)商同意，可采用附錄A規(guī)定的橫波檢驗(yàn)方法。

7.1  探測(cè)方向

7.1.1  原則上應(yīng)從探測(cè)面上兩相互垂直的方向進(jìn)行，并應(yīng)盡量掃查到工件的整個(gè)體積。

7.1.2   主要工件的探測(cè)方向如圖4所示。

7.2  掃查

7.2.1 應(yīng)對(duì)工件整個(gè)探測(cè)面進(jìn)行**連續(xù)掃查。相鄰兩次掃查其相互重疊部分約為探頭晶片直徑的15%。

7.2.2 掃查時(shí)，探頭移動(dòng)速度不得大于150mm/s。

7.2.3  因工件幾何形狀限制而掃查不到的區(qū)域，應(yīng)在探傷報(bào)告中予以注明。

7.3  工件透聲性的測(cè)定

    將縱波直探頭與工件上探測(cè)面和底面平行而且無缺陷的部位耦合接觸，調(diào)節(jié)儀器使**次底面回波幅度達(dá)到滿刻度的50%，記錄此時(shí)衰減器的讀數(shù)。再調(diào)節(jié)衰減器，使**次底面回波的幅度達(dá)到滿刻度的50%，兩次衰減器讀數(shù)之差即為該測(cè)量點(diǎn)的透聲性。測(cè)量點(diǎn)不得少于三點(diǎn)，以其平均值表示該區(qū)域的透聲性。

7.4  探傷靈敏度的確定

7.4.1  縱波直探頭探傷靈敏度的調(diào)整

    首先，將工件與探測(cè)距離等于或*接近工件厚度的標(biāo)準(zhǔn)試塊相比較，求出透聲性補(bǔ)償值和表面粗糙度補(bǔ)償值。然后在該試塊上測(cè)試，使其φ3mm平底孔的回波幅度達(dá)到滿刻度的10%~20%，不改變儀器的參數(shù)，對(duì)探測(cè)距離較小的一系列試塊逐一測(cè)試，測(cè)出其φ3mm平底孔回波的*高點(diǎn)，繪在熒光屏上，連接這些點(diǎn)即可建立距離－幅度曲線。也可A、V、G計(jì)算法或A、V、G曲線板確定其距離－幅度曲線。

圖4

7.4.2  縱波雙晶探頭探傷靈敏度的調(diào)整

    測(cè)試一組不同探測(cè)距離的φ3mm平底孔，調(diào)節(jié)衰減器，使其中*高的回波幅度達(dá)到滿刻度的80%，不改變儀器的參數(shù)，測(cè)出其他平底孔回波的*高點(diǎn)，將其繪在熒光屏上，連接這些點(diǎn)，即可建立縱波雙晶探頭的距離－幅度曲線。

7.4.3  補(bǔ)償

7.4.3.1  表面粗糙度補(bǔ)償：在探傷和缺陷定量時(shí)，應(yīng)對(duì)由于表面粗糙度引起的能量消耗進(jìn)行補(bǔ)償。

7.4.3.2  透聲性補(bǔ)償：在檢測(cè)和缺陷定量時(shí)，應(yīng)對(duì)試塊透聲性引起的探傷靈敏度和缺陷定量的誤差進(jìn)行透聲補(bǔ)償。

7.4.3.3   曲面補(bǔ)償：對(duì)于探測(cè)面是曲面的工件，應(yīng)采用與工件曲率半徑相同或相近(0.7~1.1倍)的對(duì)比試塊來校正，否則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)那嫜a(bǔ)償。

7.4.4 探測(cè)靈敏度不得低于*大探測(cè)距離的φ3mm平底孔當(dāng)量。

7.5  探傷靈敏度的復(fù)查

    探傷中，應(yīng)核查探傷靈敏度，發(fā)現(xiàn)探傷靈敏度有改變時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整。當(dāng)增益電平降低2dB以上時(shí)，應(yīng)對(duì)上一次校準(zhǔn)以來所檢查的工件進(jìn)行復(fù)探；當(dāng)增益電平升高2dB以上時(shí)，應(yīng)對(duì)所有記錄缺陷進(jìn)行重新定量。

8  缺陷檢測(cè)

8.1  缺陷記錄

8.1.1  反射回波幅度等于或高于距離－幅度曲線的缺陷。

8.1.2  反射回波幅度雖未達(dá)到距離－幅度曲線，但造成**次底面回波消失的缺陷。

8.1.3  底波和缺陷回波均沒有的部位。

8.1.4  雖不屬于上述三種情況，但探傷人員能判定是裂紋和縮孔的缺陷。

8.2  缺陷尺寸的測(cè)定

8.2.1 當(dāng)缺陷回波幅度等于或高于距離－幅度曲線者，其邊界可用6dB法確定。工件厚度方向的尺寸由不同方向檢測(cè)所確定的缺陷上部和下部邊界確定。

8.2.2  當(dāng)缺陷波未達(dá)到距離－幅度曲線，但**次底面回波消失時(shí)，缺陷的范圍應(yīng)從底面反射波剛好消失時(shí)的探頭中心位置算起到出現(xiàn)底面反射波時(shí)的探頭中心位置為止。缺陷的深度由一組連續(xù)缺陷回波*左側(cè)的波峰位置確定。

8.2.3  當(dāng)兩塊缺陷間距小于其中較大缺陷直徑時(shí)，兩缺陷可折合為一個(gè)缺陷，缺陷面積按實(shí)測(cè)計(jì)。

8.2.4  單個(gè)缺陷的面積以該缺陷的*大尺寸與其在垂直方向的*大尺寸之積計(jì)算。

8.2.5  對(duì)于有疑問的缺陷，也可采用其他行之有效的方法來進(jìn)行驗(yàn)證。

9  缺陷等級(jí)分類

9.1  工件中不允許存在裂紋和縮孔等危害性缺陷。

9.2  工件的缺陷等級(jí)按表3規(guī)定，但對(duì)于圓柱形實(shí)心軸類工件的缺陷等級(jí)分類按表4規(guī)定。

9.3  缺陷所在的截面積為探測(cè)部位的*小剖截面積?？招妮S與實(shí)心軸的截面積均按實(shí)心軸計(jì)算。

表3

表4

10  探傷報(bào)告

    探傷報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

    a.委托探傷的單位，探傷報(bào)告編號(hào)，簽發(fā)日期；

    b.工件的名稱、編號(hào)、材料編號(hào)、熱處理狀態(tài)、探傷面的表面粗糙度、透聲性、工件尺寸草圖；

    c.超探儀的型號(hào)、探頭型號(hào)、探傷頻率、耦合劑、探傷靈敏度；

    d.在草圖上，標(biāo)明檢測(cè)區(qū)域。如有因幾何形狀限制而檢測(cè)不到的部位也必須在草圖上標(biāo)明；

    e.缺陷的類型，尺寸和位置；

    f.缺陷等級(jí)和探傷結(jié)論；

    g.探傷人員和審核人員簽字。探傷人員的資格證號(hào)、等級(jí)、姓名和探傷日期。

附錄A

橫波檢驗(yàn)

（補(bǔ)充件）

A1  檢測(cè)設(shè)備

A1.1 儀器和探頭應(yīng)符合5.1、5.2和5.3條的要求。

A1.2 儀器和探頭的組合靈敏度余量在*大檢測(cè)聲程時(shí)不得低于10dB。

A1.3 校正試塊的形狀和尺寸按圖A1和表A1。

A2  距離－幅度曲線的制作

    利用圖A1所示的基本校正試塊，采用斜探頭，探測(cè)試塊深度位置分別為T/4、T/2、3T/4的橫孔，并在熒光屏上分別標(biāo)記出各個(gè)波幅點(diǎn)，連接這些點(diǎn)就得到距離－幅度曲線。

A3  掃查

    橫波斜探頭探傷至少要沿探傷面上相互垂直的兩個(gè)方面進(jìn)行掃查。在掃查的同時(shí)，應(yīng)不斷偏轉(zhuǎn)探頭，偏轉(zhuǎn)角度不得少于15°。

A4  缺陷記錄

A4.1  記錄回波幅度超過距離－幅度曲線的缺陷。

A4.2  探傷人員認(rèn)為有必要記錄的危害性缺陷。

A5  驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

    驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由供需雙方商定。

A6  探傷報(bào)告

    探傷報(bào)告應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第10章的規(guī)定。

圖A1

                                      表A1                            mm

附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由國內(nèi)壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部合肥通用機(jī)械研究所歸口并負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人袁榕。

機(jī)械電子工業(yè)部1991-07-22批準(zhǔn)，1992-07-01實(shí)施。